CC BY
36
Биоконверсию отходов можно вести двумя путями: разлагать до неорганического вещества и воды (минерализация) или превращать токсичное соединение в менее токсичное (детоксикация). Использование методов генной инженерии позволило создать штаммы более эффективные, с более высокой деструктивной активностью, чем природные.
Биоочистка дает возможность детоксикации или деградации загрязнителей до безвредных побочных продуктов. Методы биоочистки распадаются на три направления: очистка сточных вод фильтрацией через почву, биореакторы и обработка in situ. Очистка фильтрацией через почву обычно является наименее дорогостоящим методом биологической обработки, не требует адекватных количеств земли, которая может быть предназначена под обработку на несколько месяцев и более. Биореакторы могут быть более быстрым и эффективным средством обезвреживания опасных отходов. Они делают возможными эффективное перемешивание, аэрацию и рост бактерий при повышенном контроле за временем отстоя, добавлением питательных веществ, температурой, pH и концентрацией. Альтернативной является биоочистка in situ, которая устраняет проблемы, связанные со сбором и транспортировкой опасных отходов для обработки. Биоочистку можно комбинировать с физическими методами, такими как экстракция паром или адсорбция на угле для удаления летучих соединений, или с химическими методами для удаления токсичных компонентов или металлов.
Таким образом, как показано в настоящем обзоре, главная роль в превращении углеводородов нефти и нефтепродуктов в почве принадлежит микроорганизмам: чем больше их численность и разнообразие, тем значительнее их вклад в поддержание динамического равновесия в биосфере.
Биотехнологические методы при решении проблем экологии и охраны окружающей среды используются в настоящее время в существенно меньших масштабах, чем они того заслуживают. Применяя эти методы, необходимо исходить из природных микробных штам-
мов, которые затем в той или иной степени могут быть модифицированы методами генной инженерии. Биологическое разложение загрязняющих веществ следует сочетать с другими физическими и химическими методами обработки. Только комплексный подход будет способствовать разработке эффективных, экономически и технически приемлемых мероприятий по охране окружающей среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Департамента образования а науки Администрации Краснодарского края, проект № 03-04-96761,
ЛИТЕРАТУРА
1. Гилязов М.Ю. Изменение некоторых агрохимических свойств выщелоченного чернозема при загрязнении его нефтью / Агрохимия. - 1980. -№ 12. - С. 72-75.
2. Борзенков И.А., Миле хина Е.И., Поспелов М.Е. Использование биопрепарата «Деворойл» для очистки почвы, водной поверхности и твердого осадка сточных вод / Материалы 1-го Меж-дунар. конгресса: «Биотехнология - состояние и перспективы развитая». - М., 2002. - С. 474-475.
3. Гарейшина А.Ч., Ахметшина С.М., Гараев И.Х. Комплексная технология ликвидации нефтяных загрязнений с дальнейшей рекультивацией почвы // Нефтяное хоз-во. - 1998. - № 2. - С. 69-70.
4. Милехина Е.И., Борзенков И.А. Эколого-физиологиче-ские особенности аэробных эубактерий из нефтяных месторождений Татарстана//Микробиология. - 1998.-67. -№ 2. - С. 208-214.
5. Суровцева Э.Г., Ивойлов B.C., Беляев С.С. Разрушение ароматической фракции нефти ассоциацией грамположитель-ных и грамотрицательных микроорганизмов // Микробиология. -1997. -66. -№ 1.-С. 78-83.
6. Терещенко Н.И., Лушников С.В. Способ стимулирования активности углеводородокисляющих микроорганизмов в почве, загрязненной нефтью и нефтепродуктами // Материалы 1-го Между-нар. конгр. «Биотехнология - состояние и перспективы развития». -М., 2002. - С. 476.
7. Few firms plan use of genetically engineered microbes // Chem. and Eng. News. - 1991. - 69. - № 34. - P. 44.
8. Use of multivariate techniques to defect changes in community structure associated with oil pollution in the field / E.S. Gulfillan, D.S. Page, S. Pratt a.o. // Genet. Eng. and Biotechnol. Monit. - 1990. -№ 28. -P. 537-538.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 27.01.04 г.
663.2.002.3.002.612
ВЛИЯНИЕ ИНСЕКТИЦИДОВ НА КА ЧЕСТВО ВИНОГРАДНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КРАСНЫХ ВИН
Т.Н. ВОРОБЬЕВА, Т.И. ГУГУЧКИНА, Н.Т. СИЮХОВА,
Е.В. ШИЛИКОВА
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский
институт садоводства и виноградарства
Майкопский государственный технологический университет
Проблема загрязнения сельскохозяйственных культур токсичными веществами различной природы происхождения, в том числе пестицидами, в настоя-
щее время является одной из актуальных. Среди сельхозкультур, наиболее обрабатываемых химическими средствами защиты от вредителей и болезней, особо выделяется виноградная лоза. Вследствие многократных защитных обработок в каждом вегетационном периоде виноградники уже давно принято считать своего рода аккумуляторами экологически опасных химикатов [1].
Таблица
Сорт винограда Содержание остаточных количеств инсектицидов, мг/кг
Т~\'ТТГ (шомеры) гтггг (метаболиты) метафос рогор С золон
Саперави 0,001 0,095 0,001 0,05 Н/о
Каберне 0,005 следы следы 0,075 »
Мерло 0,045 0,035 0,001 0,04 0,01
Траминер 0,035 0,05 следы 0,001 0,01
Дойна 0,04 0,04 0,001 0,049 0,015
Г олубок 0,075 0,08 0,01 0,09 Н/о
Данко 0,04 0,044 н/о н/о »
Амур 0,035 0,039 н/о 0,001 »
Антей 0,04 0,03 н/о 0,001 »
МДУ, мг/кг 0,05 0,1 Не допускается Не допускается »
К таковым веществам прежде всего относятся пестициды хлорорганического и фосфорорганического синтеза. Некоторые из них применяются на виноградниках и по настоящее время. Учитывая высокую токсичность и стабильность этой группы химических соединений и их метаболитов, а также несокращающий-ся приоритет химической защиты в деле сбережения урожаев винограда, выявление уровней загрязнения ксенобиотиками имеет важное научно-практическое значение. Этот аспект актуальной проблемы снижения отрицательного последействия применяемых пестицидов всегда востребован в виноградарской отрасли.
На производственных участках специализированных хозяйств Темрюкского района был проведен (1998-2002 гг.) токсикологический контроль винограда. Анализ продукции на содержание в ней остаточных количеств хлор- и фосфорорганических инсектицидов осуществлялся в аккредитованной испытательной токсикологической лаборатории СКЗНИИСиВ. Принцип выбора виноградных участков для обследования основывался на том, что урожай винограда, собранный с них, использовался для заводской переработки и приготовления сухих красных вин.
При планировании экспериментов по изучению этого вопроса нами учитывалось возможное проявление двух, по нашему мнению, основополагающих факторов, суммарно определяющих проявление потенциальной опасности поступления инсектицидов в возделываемый виноград. Первый из них - это поступление токсичных остатков из почвы, второй - из самого растения в результате текущих сезонных обработок. В первом случае почва виноградников рассматривалась как своеобразный "банк-накопитель" (аккумулятор) остатков инсектицидов, а во втором - растение как транспортная магистраль поступления токсикантов в виноградные ягоды.
Данные, приведенные в таблице, показывают влияние указанных факторов на показатели гигиенической безопасности виноградной продукции.
В винограде обнаруживались почвенные токсиканты в виде изомеров ГХЦГ, метаболитов ДДГ и метафо-са, в то время как в период исследований виноградники обрабатывались лишь рогором С и золоном. Превышение изомеров ГХЦГ отмечено в единичном случае (сорт Голубок), но гигиенические нормативы значительно нарушались наличием метафоса и рогора С во многих образцах, остатхси которых в винограде не допускаются.
Важно отметить, что присутствие в продуктах питания комплекса различных химикатов даже в концентрациях, по отдельности меньших величины МДУ, предопределяет их более высокую суммарную токсичность. В таких случаях токсичность должна соизмеряться с отдельно взятой для какого-либо наиболее гигиенически опасного вещества, содержащегося в продукции в количествах, превышающих МДУ. Эго с токсикологической точки зрения очень важное положение должно обратить на себя внимание гигиенистов в связи с недостаточной изученностью синергетического действия применяющихся в виноградарской области пестицидов.
Такое понимание загрязнения отраслевой продукции токсикантами особенно важно при использовании виноградного сырья для производства красных вин, так как для более полной экстракции сусло красных сортов винограда контактирует длительно с кожицей виноградных ягод В этом случае, наряду с биологически активными веществами, полезными для организма человека, в продукты переработки мо1ут попадать и токсичные вещества [2 ].
В этой связи вполне объяснимо сравнительно недавнее (1998 г.) включение хлорорганических соединений (изомеров ГХЦГ и метаболитов ДЦТ) в список пестицидов, подлежащих обязательному контролю.
Учитывая имеющиеся публикации по данному вопросу [1, 3, 4] и полученные нами экспериментальные данные, этот список должен быть пополнен и некоторыми (Ьосфорорганическими соединениями, остатки которых в виноградной продукции не допускаются.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воробьева Т.Н. Эффективность экологизации в виноградарстве // Аграрная наука. - 2003.- № П.- С.14.
2. Воробьева Т.Н., Киян А.Т., Каклюгин В.Я., Фок Р.В. Снижение влияния фосфороргани-ческих инсектицидов при переработке винограда/7Виноделие и виноградарство,- 2003, - № 1.- С.25.
3. Киян А.Т., Воробьева Т.Н., Гугучкина Т.Н. Новая технология производства виноградно-го напитка и его оценка // Аграр-наянаука. - 2000-№ 11.-С.28-29.
4. Галнулнн Р.В., Галиулина Р.А. Оценка и прогнозирование экотоксикологической ситуа-ции Азово-Черноморской зоны Краснодарского края // Наука Кубани - 1999.- № 7.- С.22- 28
Лаборатория технологии виноделия Поступила.
